复合轮系
差动轮系（F=2） 行星轮系（F=1）
本章要解决的问题： 传动比计算(大小和方向）
1. 定 轴 轮 系
平面定轴轮系
I
轮系运转时，所有齿轮 的几何轴线都固定。
3 1
2 4
2
3
V
5
空间定轴轮系
2.周转轮系
至少有一个齿轮的轴线没固定，它是绕固定齿轮的轴线转动的。
2
3
H 1
周转轮系的组成
行星轮 、转臂（系杆）、中心轮（太阳轮）
第七章
齿轮系及其设计
第七章 齿轮系及其设计
7.1 齿轮系及其分类 7.2 定轴轮系的传动比 7.3 周转轮系的传动比 7.4 混合轮系的传动比 7.5 轮系的功用 7.6 轮系的设计 7.7 其他类型的行星传动简介
7.1 齿轮系及其分类
齿轮机构是应用最广的传动机构之一。如果用普 通的一对齿轮传动来实现大传动比传动，不仅机构外廓 尺寸庞大，而且大小齿轮直径相差悬殊，使小齿轮易磨 损，而大齿轮的工作能力不能充分发挥。为了在一台机 器上能获得很大的传动比，或是获得不同转速，常常采 用一系列的齿轮组成传动机构，这种由齿轮组成的传动 系称为轮系。采用轮系，可避免上述缺点，而且使结构 较为紧凑。
主动轮
从动轮
一对圆柱齿轮，传动比不大于5～7
12小时
时针：1圈 分针：12圈 秒针：720圈
i = 12 i = 720
i = 60
问题：大传动比传动
一、轮系的分类
定义：由一系列齿轮组成的传动系统－轮系 定轴轮系:轮系运转时,所有齿轮的几何轴线都固定
轮系分类
周转轮系:至少有一个齿轮 的轴线没固定,它是绕固定 齿轮的轴线转动.
解：1.先确定各齿轮的转向
2. 计算传动比
Z2
i15 = ω1 /ω5
=
z2 z1
z3 z2
z4 z’3
z5 z’4
=
z3 z4 z5 z1 z’3 z’4
过轮 Z1
齿轮2对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向， Z3
Z’3 Z4
Z’4
Z5
称为过轮或中介轮。
齿轮1、5转向相反
例： 钟表传动示意图如下。E为擒纵轮，N为发条盘，
差动轮系：自由度为2
行星轮
系杆
中心轮 （主动）
F 3n pL pH 34 24 2 2
行星轮
系杆 中心轮 （主动）
根据周转轮系中基本构件的不同分为:
(1) 2K-H型周转轮系 (2) 3K型周转轮系 K---中心轮， H---系杆
3.混合轮系
定轴轮系+周转轮系 周转轮系+周转轮系
既包含定轴轮
所有从动轮齿数的乘积 i1m＝ (-1)n 所有主动轮齿数的乘积 2)画箭头 外啮合时：两箭头同时指向（或远离）啮
合点。头头相对或尾尾相对。 内啮合时：两箭头同向。
ω2 转向相反
p
2
转向相同
vp
p vp
ω1
1 2
ω2
11
2 2
如何表示一对平行轴齿轮的转向？
齿轮回转方向
用线速度方 向表示齿轮
线速度方向
2'
H
i1S
n1 ns
n1 n4
(1)3
z2 z3z4 z1 z2 z3
（a）
N
6 6' 1
(2) 走分传动，由轮1，2
组成定轴轮系，得
5
3'
E
3
i1M
n1 nM
n1 n2
z2 z1
（b）
(3) 走时传动，由轮1，2 （2"），6（6'），7组成 定轴轮系，得
4' N
i1H
n1 nH
n1 n7
当i1m>1时为减速, i1m<1时为增速。
i1m
1 m
1 2
2 3
3 4
m1 m
z2 z3 z4 zm z1 z2 z3 zm1
＝ 所有从动轮齿数的乘积 所有主动轮齿数的乘积
二、首、末轮转向的确定 ω1
两种方法：
1
1)用“＋” “－”表示
适用于平面定轴轮系（轴线平行，两轮转 向不是相同就是相反）。 外啮合齿轮：两轮转向相反，用“－”表示； 内啮合齿轮：两轮转向相同，用“＋”表示。 设轮系中有n对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1)n
行星轮
中心论 （太阳轮）
转臂 （系杆）
周转轮系分类
按照自由度数目的不同，又可将周转轮系分为两类： １、差动轮系：自由度为１ ２、行星轮系： 自由度为2
2
3
1
2
OH
2
H
1
1
3
3
行星轮
转臂
中心轮
行星轮系：自由度为１
行星轮
F 3n pL pH 33 23 2 1 系杆
中心轮（主动）
中心轮（固定）
(1)3 z2 z6z7 z1 z2 z6
2 2"
4 2' 6 1
（c）
7S
M H 6'
3'
5
E
3
因 nM ns 1 60
4
故由式（a）、（b）得 4'
nM ns
n1 ns n1 nM
S、M及H各为秒针、分针及时针。设Z1=72，
Z2=12， Z2'=64 ， Z3=8， Z3’=60 ， Z4'=60，
Z5 =6， Z2"=8， Z6=24， Z6’=6，问Z4、Z7各
为多少？
3'
5
解：(1) 走秒传动，由轮1，
2(2')，3(3'),4组成定轴
E
3
2 2"
7S
轮系,得
4
M
4'
i3'4
3' 4
z4 z3'
i4'5
4' 5
z5 z4'
3' 3,4' 4
i12i23i3'4i4'5
1 2
• 2 3
• 3' 4
• 4' 5
z2 z3 z4 z5 z1z2 z3' z4'
i15
1 5
z2 z3z4 z5 z1z2 z3' z4'
例一：已知图示轮系中各轮齿数，求传动比 i15 。
系部分，又包含周 转轮系部分。或者 是由几部分周转轮 系组成的，这种复 杂轮系称为混合轮 系，又称为复合轮 系。
混合轮系(简图)
7.2 定轴轮系的传动比
一、传动比大小的计算
一对齿轮： i12 =ω1 /ω2 =z2 /z1
对于齿轮系，设输入轴的角速度为ω1，输出 轴的角速度为ωm ,按定义有：
i1m=ω1 /ωm
机构运 动简图
蜗轮回转方向
表示蜗杆、蜗轮 回转方向
对于空间定轴轮系，只能用画箭头的方法来确定从动轮的转向。
1)锥齿轮 2)蜗轮蜗杆 3)交错轴斜齿轮 （画速度多边形确定）
右
旋
蜗
2
杆
1
2
1
3
t O2 vp1
左
旋
蜗
2
杆
1
O1
vp2 O1P 21ຫໍສະໝຸດ tO2平面轮系
i12
1 2
z2 z1
i23
2 3
z3 z2
回转方向
机构运
动简图
投影方向
机构运 动简图
投影方向
如何表示一对圆锥齿轮的转向？
投影
机构运 动简图
向方影投
线速度方向
表示齿轮回 转方向
齿轮回转方向
线速度方向
用线速度方 向表示齿轮 回转方向
圆锥齿轮传动的转向： 同时指向或同时背离 啮合点。
如何表示蜗杆蜗轮传动的转向？
右旋蜗杆
蜗杆回转方向
蜗杆上一点 线速度方向